Каталитическая очистка воздуха

Один из вариантов решения этой проблемы — введение в состав каталитических нейтрализаторов адсорбционных ловушек, которые могут при низких температурах поглощать вредные газовые примеси выхлопов (СО, углеводороды, NOx), а также частицы сажи. Однако, если сорбированные углеводороды и сажу удается более или менее эффективно окислить, то в отношении оксидов азота возникают сложности, связанные с тем, что во время нагрева нейтрализатора эти оксиды десорбируются раньше, чем достигается температура, необходимая для их эффективного восстановления [2]. При низкой температуре системы примеси накапливаются в сорбенте, расположенном между двумя слоями катализатора. Если повышается температура, то в первую очередь нагреваются слои катализатора и только затем — сорбента. Таким образом, десорбция примесей начинается, только если температура катализатора достаточно высока, чтобы обеспечить их эффективное обезвреживание. Данный процесс — хорошая иллюстрация принципа эффективного взаимовлияния адсорбционных свойств системы и динамики тепловых полей в ней. Другие процессы.

Среди других процессов, в которых активно используются емкостные свойства катализаторов, можно выделить следующие [5]: — прямой синтез HCN из СО и аммиака с сорбцией образующегося СО2 на цирконате лития;

— нестационарный процесс Диконаполного окисления НСl в элементный хлор, состоящий из раздельных стадий: хемосорбции хлористого водорода на оксиде меди с образованием СuС12 и паров воды; регенерации сорбента путем окисления хлорида меди с образованием СиО и Сl2;

— нестационарные процессы гидрообессеривания и гидродеароматизации топлив с использованием высокой адсорбционной емкости катализатора по отношению к соединениям серы, включая реверс-процесс для гидроочистки. Во всех перечисленных случаях активное использование емкостных свойств каталитической поверхности позволяет реализовывать нестационарные режимы с повышенной по сравнению со стационарными процессами эффективностью, в том числе достигать сверхравновесного выхода продуктов. Таким образом, ассмотренные выше результаты исследований каталитических процессов показали, что целенаправленное использование емкостных (адсорбционных и хемосорбционных) свойств гетерогенных катализаторов позволяет существенно повысить эффективность многих каталитических реакций. При этом наибольший технологический эффект может быть достигнут при управляемом сочетании тепловой нестационарности и нестационарности состава поверхности катализатора.

Заключение

.

На сегодняшний день имеется много конференций и публикаций по защите окружающей нас среды, но кардинальной очистки воздушного бассейна, в частности от газов, постоянно вылетающих из труб, нет. В Китае, например, в крупных городах предлагают людям постоянно носить марлевые и иные повязки как средства защиты лёгких. Но это лишь некие полумеры. Имеющиеся теоретические исследованияносят весьма приближённый характер частного моделирования какого-то процесса, но не всеобъемлющего ответа на вредоносные выбросы газов в окружающую нас атмосферу. Отдельное физическое моделирование сложных химических процессов с газами и их изменчивым химическим содержанием — лишь частичное движение вперёд, не претендующее на почти полную нейтрализацию канцерогенных веществ, непрерывно попадающих в воздушное пространство Земли. Если используются установленные в трубах разного вида фильтры или ловушки, то они не могут полностью очищать газы от всех разнообразных химических элементов или их композиций, не задерживают все микрочастицы или фракции.

Эти фильтры не могут длительное время не только улавливать частицы, содержащиеся в отходящих газах, но и не способны сколько-нибудь заметно снижать температуру, что, как указывалось выше, будет негативно отражаться на общем нагреве воздушного бассейна. Достаточно быстро прогорающие фильтры или ловушки требуют частой замены, что трудоёмко, а при непрерывном технологическом процессе не может быть полностью безопасным процессом. Методы абсорбции и хемосорбции, применяемые для очистки промышленных выбросов, обычно называются мокрыми методами. Преимущество абсорбционных методов заключается в возможности очистки большого количества газов и осуществления непрерывных технических процессов. Основной недостаток мокрых методов состоит в том, что перед очисткой и после её осуществления сильно понижается температура газов, что приводит в конечном итоге к снижению эффективности и надёжности эксплуатации таких методов. Каталитический способ превращает токсичные компоненты промышленных выбросов в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды путём введения в систему дополнительных веществ, называемых катализаторами.

Каталитические методы основаны на взаимодействии удаляемых веществ с одним из компонентов, присутствующих в очищаемом газе, или со специально добавленным в смесь веществом на твёрдых катализаторах. Действие катализаторов проявляется в промежуточном (поверхностном химическом) взаимодействии катализатора с реагирующими соединениями, в результате которого образуются промежуточные вещества и регенерированный катализатор. Метод не является универсальным, так как он работает избирательно, то есть только на ограниченные вредные компоненты, а не на весь состав. Поэтому нужны новые технические решения, которые могли бы кардинально изменить складывающуюся на сегодняшний день катастрофическую ситуацию в лучшую сторону.

Список литературы

Очистка технологических газов. — М.: Книга по Требованию, 2013. — 685 с.Хейфец.

Л., Зеленко.

В. Химическая технология. Теоретические основы. Учебное пособие. Серия: Бакалавриат. — М.: Academia, 2015. — 464 с.Кузнецова.

И., Харлампиди.

Х., Иванов.

В., Чиркунов.

Э. Общая химическая технология. Основные концепции проектирования химико-технологических систем. Учебник. Серия: Учебники для вузов. Специальная литература.

— М.: Лань, 2014. — 384 с. Гурец Л., Козий И., Пляцук Д. Газоочистное оборудование для комплексной очистки газов. -.

М.: LAP LambertAcademicPublishing, 2014. — 135 с. Страус В.Промышленная очистка газов. — М.: Отдельное издание, 2012. — 616 с.